智能算法的亚群优化策略综述

群智能算法的优化是提升群智能算法性能的一个主要途径,随着群智能算法越来越广泛地运用到各类模型优化、生产调度、路径规划等问题中,对智能算法性能的要求也越来越高。亚群策略作为一种优化群智能算法的重要手段,能够灵活地平衡算法的全局勘探能力和局部开发能力,已经成为群智能算法的研究热点之一。为了促进亚群优化策略的发展和应用,对动态亚群策略、基于主从范式的亚群策略和基于网络结构的亚群策略进行了详细调查,阐述了各类亚群策略的结构特点、改进方式和应用场景。最后,总结了亚群策略目前存在的问题以及未来的研究趋势和发展方向。

基于SACPS算法的住宅小区电动汽车集群有序充电

针对传统电动汽车有序充电存在的充电影响因素考虑不全、优化目标过于单一、充电体验不友好等问题,以住宅小区电动汽车集群充电为研究对象,构建集群有序充电模型,提出模拟退火的混沌粒子群(simulated annealing chaotic particle swarm,简称SACPS)算法,且使用该文算法对集群有序充电模型进行优化,最后对优化结果进行仿真实验.仿真实验结果表明:相对于其他2种算法,该文算法能使电动汽车集群有序充电模型取得更低的最佳适应度;与集群无序充电相比,SACPS算法的集群有序充电的负荷峰值、负荷峰谷比、充电费用分别降低了42.62%,96.81%,15.61%;SACPS算法的集群有序充电在一定程度上实现了与其他负荷的错峰用电.因此,SACPS算法具有优越性.

抗菌肽对鱼类肠道菌群及免疫功能影响的研究进展

抗菌肽是先天免疫的组成部分,构成许多生物体抵御入侵病原体的第一道防线。抗菌肽是基因编码的(小于100个氨基酸),具有空间排列的疏水性和阳离子氨基酸特性的两性分子,具有多种生物学功能。抗菌肽(作为饲料添加剂)能够改善水产动物的生长性能,增强水产动物机体的抗病能力。鱼类肠道承担着营养物质消化吸收的功能,同时鱼类肠道内的微生物也参与机体的免疫反应。文章对抗菌肽的来源、分类、生物学功能、抗菌机制以及抗菌肽对鱼类肠道菌群和机体免疫功能的影响进行了系统的阐述,进而分析了抗菌肽、肠道菌群、机体免疫三者的关系。为抗菌肽替代抗生素在鱼类健康养殖中的应用提供了技术指导,为揭示抗菌肽在鱼体的相关作用机制奠定基础。

高职院校专业群课程思政教学体系重构及实施策略

随着高职院校专业群内涵建设和课程思政建设的深入推进,本着立德树人、德技兼修、全面发展的价值理念,亟需重构高职院校专业群课程思政教学体系,为专业课程教师开展课程思政建设提供实践遵循,弥补专业群内涵建设的不足。针对目前高职院校专业群课程思政教学体系构建存在教学目标缺乏系统设计、教学内容不契合人才培养目标、教学方法不贴近高职学生实际、教学评价缺少指标体系及脱离人才培养效果等现实困境,从二级学院中观层面提出设计专业群“系统分层”的课程思政目标体系、构建专业群“师史事势”的课程思政教学内容、创新专业群“价值引领”的课程思政教学方法、实施专业群“增值赋能”的课程思政教学评价等构建进路及实施策略。

奥美拉唑联合不同益生菌调节肠道菌群减轻小儿功能性消化不良

目的 探讨奥美拉唑联合不同益生菌调节肠道菌群减轻小儿功能性消化不良(FD)的作用。方法 选取佛山市妇幼保健院儿科2022年1月至2023年2月收治的200例FD患儿为研究对象,随机分为奥美拉唑组,奥美拉唑分别联合布拉氏酵母菌散组、酪酸梭菌二联活菌组和双歧杆菌四联活菌片组。治疗2周,对比各组患儿血清炎性因子、胃肠激素、肠道菌群、症状评分等指标变化。统计各组临床疗效及治疗期间不良反应发生率。结果 治疗后各组血清IL-6、TNF-α、IL-1β、超敏C反应蛋白(hs-CRP)、血管活性肠肽(VIP)、生长抑素(SS)水平、肠杆菌、肠球菌较治疗前显著下降(P<0.05),3个联合治疗组显著低于奥美拉唑组(P<0.05);治疗后各组血清胃动素(MOT)水平、双歧杆菌、乳杆菌显著升高(P<0.05),3个联合治疗组显著高于奥美拉唑组(P<0.05);治疗后各组症状评分较治疗前显著降低(P<0.05),3个联合治疗组显著低于奥美拉唑组(P<0.05);各组治疗期间不良反应发生率比较差异无统计学意义。结论 奥美拉唑联合不同益生菌在治疗小儿FD中均取得良好效果。

中国四大城市群碳排放驱动因素时空分解研究

城市群是中国经济发展和能源消耗的集聚区域,也是碳排放的主要来源。研究中国典型城市群碳排放的时空演变特征及其影响因素对实现“双碳”目标具有重要意义。文中应用ST-IDA模型(时空指数分解分析法)和LMDI(对数平均迪氏指数法)分解法,分析2000—2019年京津冀、长三角、珠三角和成渝城市群的碳排放驱动因素(人口规模、经济水平、产业结构、能源强度和能源结构)。研究发现:2000—2019年间,四大城市群能源活动碳排放总体趋势均由高速增长阶段步入平稳增长阶段,其中成渝城市群已基本实现碳达峰;能源强度效应是影响碳排放空间差异的主要因素;人口规模扩张、经济发展水平提高和能源强度上升是促进碳排放增长的主要因素,产业结构和能源消费结构优化起到抑制作用;四大城市群碳排放的时空演变主要取决于工业部门。鉴于四大城市群呈现出不同的碳排放特征,未来应探索差异化、多元化的城市群减排路径,促进城市群碳减排。

城市群规划实施效果评估研究——以长株潭城市群为例

长株潭城市群经济发展对于湖南省以及中国中西部地区的发展至关重要,且该城市群规划实施的效果对其他城市群有重要借鉴意义。基于此,文章根据2000-2017年地级市面板数据,采用合成控制法,评估长株潭城市群规划实施后对城镇化和环境质量的影响。评估分析表明,长株潭城市群规划的实施推动了城市群城乡融合,在一定程度上促进了城镇化的进程,但对环境造成了一定的负面影响,其原因在于长株潭城市群内城市之间的非均衡发展。因此,城市群应着眼于制定合理规划,促进城市均衡发展,重点落实城乡融合和生态文明;各级政府应加强公共治理,强化监督和治理责任,以更好地实现城市群规划的既定目标。

黄河流域城市群推进区域协调发展的机制与路径研究——基于功能分工视角

区域协调发展是黄河流域生态保护和高质量发展的必然要求。中华人民共和国成立以来,黄河流域区域协调发展经历了以基础设施建设为重点的区域整合发展起始阶段、以战略叠加为重点的区域带状发展阶段和以“大保护、大治理”为内涵的区域高质量协调发展阶段。城市群作为黄河流域生态保护和高质量发展的主要载体,其功能分工深化对于促进形成分工协作、功能完善的区域协调发展格局将起到重要作用。基于此,通过对2003—2019年黄河流域城市群功能分工指数的特征事实分析,城市群功能分工能够从提升要素资源的有效配置、推动区域空间格局重塑和探索区域府际合作治理新模式三个方面推进区域协调发展。为此,要继续以功能分工深化促进黄河流域城市群在错位分工中良性发展,以网络一体化为指引构建黄河流域区域高质量发展空间格局,以制度化、多层次的合作契约机制推进黄河流域区域协同发展。

京津冀城市群城市韧性时空演变特征及空间差异研究——基于改进的PSR框架

基于改进的“压力—状态—响应”研究框架、组合权重模型、Dagum基尼系数对京津冀城市群2001—2020年的城市韧性时序演变特征及其空间差异进行实证研究。结果表明:(1)时序演变上,京津冀城市群城市韧性水平在研究区间内总体呈波动式上升的趋势,存在明显的阶梯式失衡现象;(2)空间分布上,京津冀城市群高韧性区域由点到面、由中部至南北部进行蔓延,总体呈现“北京—天津双核驱动,中北强南弱”的韧性格局;(3)区域差异来源上,京津冀城市群城市韧性区域间不均衡现象突出而区域内发展较为均衡,区域间差异是京津冀城市群城市韧性总体差异的主要来源。

肠道菌群影响阿尔茨海默病病理机制的研究进展

阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)是一种渐进性神经退行性病变,目前其发病机制尚未明晰。新近研究发现,肠道菌群可通过影响中枢神经系统功能而影响宿主的认知与行为,可能是治疗神经退行性疾病的重要靶标。肠道菌群稳态失调与肠壁生理屏障破坏可诱发外周系统炎症反应,通过介导神经递质及菌群分泌物等生理活性物质的释放而影响神经发生、神经元间的信号通讯,导致中枢神经发生炎症反应,协同作用加剧神经损伤进程,推动AD病理发展。因此,深入探究肠道菌群稳态失调影响AD发生发展的可能机制可为防治和缓解AD提供新的视角,为促进健康老龄化提供新策略。

肠道菌群与心力衰竭关系的研究进展

慢性心力衰竭患者肠道菌群的构成、功能及代谢产物发生了明显的变化。心力衰竭患者肠道菌群中大肠杆菌/志贺菌属、韦荣球菌属、肠杆菌属丰度升高。色胺酸代谢、脂质代谢和脂多糖合成等微生物功能增加,且与生成有益代谢产物丁酸盐相关的细菌基因减少,有害代谢产物氧化三甲胺相关的细菌基因明显增加。肠道菌群的代谢产物,如氧化三甲胺、短链脂肪酸、氨基酸衍生物、胆汁酸,是肠道菌群与宿主相互作用的主要途径之一。这些代谢产物可以直接吸收进入宿主循环系统,然后迁移至不同的器官;或者被宿主酶代谢,产生信号分子,从而发挥作用。

邻苯二甲酸酯降解功能内生菌群的筛选及定殖效能

为降低邻苯二甲酸酯(PAEs)污染作物对人体健康的威胁,从PAEs污染蔬菜中富集驯化具有PAEs降解高效性和广谱性的功能内生菌群,解析菌群群落组成并优化其降解条件,借助水培体系研究了功能内生菌群在作物体内的定殖效能.高通量测序结果表明,从门的分类水平看,菌群主要由变形菌门(Proteobacteria,76.57%)、拟杆菌门(Bacteroidetes,21.04%)和放线菌门(Actinobacteria,2.37%)组成;从属的分类水平看,菌群主要由鞘氨醇杆菌属(Sphingobacterium,33.03%)、代尔夫特菌属(Delftia,40.61%)、假单胞菌属(Pseudomonas,11.70%)、无色杆菌属(Achromobacter,3.04%)和根瘤菌属(Rhizobium,6.90%)组成.在无机盐纯培养体系中,该菌群在7d内对5mg/L的邻苯二甲酸二甲酯(DMP)、邻苯二甲酸二乙酯(DEP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)和邻苯二甲酸丁基苄基酯(BBP)降解率分别为97.08%、94.47%、98.02%和44.82%.单因素试验结果表明,菌群降解PAEs的最佳条件为:pH值7、25℃、盐度1%、底物浓度5mg/L.水稻水培试验表明,菌群可以定殖到水稻体内并有效促进PAEs的去除,与对照组相比,处理15d后水稻体内DMP、DEP、DBP和∑PAEs含量分别降低了41.09%、45.33%、63.06%和32.3%.菌群的定殖还能够提高水稻根长、株高和生物量,促进水稻的生长.该菌群在降低作物PAEs积累、保障PAEs污染地区农产品质量安全方面具有良好的应用前景,能有效降低作物PAEs污染对人体健康的威胁.

产融结合的同群效应研究——来自A股上市公司的经验证据

已有关于产融结合的研究较少从同群效应视角考察。本文基于中国沪、深两市A股2008—2020年非平衡面板数据,重点探究产融结合同群效应的存在合理性、产生机制及可能造成的经济后果。研究发现,产融结合分别在深度和广度两方面存在显著的同群效应,采用同群企业股票特质收益率作为工具变量及多项稳健性检验,结果依然成立。领导企业的产融结合同群效应表现为“竞争动机”,追随企业的产融结合同群效应是出于“信息动机”。产融结合同群效应能够降低企业面临的风险,但是会提高社会层面的整体风险水平。本研究拓展了同群效应及产融结合影响因素的研究边界,为政府部门完善有关经济政策、企业制定产融结合决策提供了理论依据与经验证据。

长三角城市群FDI、技术创新与先进制造业集群发展

FDI和技术创新是长三角城市群先进制造业集群发展的重要影响因素。文章基于2010—2021年长三角城市群26个城市面板数据,分析FDI对先进制造业集群发展的直接作用机制以及技术创新在FDI与先进制造业集群发展之间的中介作用机制,并运用面板回归模型和中介效应模型检验理论假设。研究结果表明:长三角城市群FDI对先进制造业集群发展具有显著的正向作用,其作用机制主要表现为促进集群网络化、产业链优化和劳动力流动;技术创新在FDI与先进制造业集群发展之间具有显著的中介作用。根据研究结论提出长三角城市群促进FDI高质量发展、提高先进制造业集群的科技创新能力、加强FDI与技术创新的协同效应等政策建议。

辽河群富铁表壳岩系磁铁矿微量元素组成对古元古代铁矿成因的制约——以周家地区为例

铁矿石是工业发展不可缺少的矿产资源,多数铁矿石赋存于前寒武纪条带状铁建造(BIF)中。古元古代是苏必利尔型BIF形成的重要时期,但它们在华北克拉通并不发育。在胶-辽-吉构造带的辽河群中存在一系列形成于2.2~2.1Ga的富铁表壳岩系及具有经济价值的块状和层状铁矿石。揭示这些富铁岩石中磁铁矿的成因,并与苏必利尔型BIF进行对比,对探索华北元古宙铁矿找寻方向有重要意义。本文对辽宁周家地区辽河群中的块状和层状铁矿石、共生浸染状和脉状矿化变粒岩及弱矿化磁铁变粒岩开展的岩相学和磁铁矿微量元素研究表明,区域存在三类地球化学特征不同的磁铁矿。第一类磁铁矿来自块状矿石和浸染状矿化变粒岩,它们的Mg、Mn含量较高,Ti、V和Co含量低;第二类磁铁矿赋存于层状矿石和弱矿化磁铁变粒岩中,它们的Mg、Mn含量较低而Ti、V和Co含量稍高;第三类磁铁矿仅产出于脉状矿化变粒岩中,它们的Cr-Ni-V-Ti-Mn体系与前两类磁铁矿均不相同。元素含量及变化趋势的相似性表明,块状和层状矿石的形成分别是浸染状矿化变粒岩和弱矿化磁铁变粒岩中磁铁矿进一步生长富集的结果,而脉状矿化变粒岩中铁镁组分含量高是导致第三类磁铁矿具有最高Cr、Mn含量的主要因素。在Cr-Ni、Ti-Ni/Cr和V-Ti图解中,本文研究的磁铁矿多数具有低温热液成因的元素地球化学特征。弱矿化磁铁变粒岩中磁铁矿的Ti和Ni含量具负相关性,表明它们经历了由高温到低温条件的变化过程。虽然都是变质-热液作用的产物,但本文研究的辽河群三类磁铁矿与西澳古元古代Hamersley苏必利尔型BIF中的磁铁矿在元素组成上存在明显差异,表明它们的形成条件在温度、氧逸度和体系成分等方面与典型苏必利尔型BIF中的磁铁矿不同。

益生菌制剂对抗生素诱导腹泻模型小鼠肠道菌群的调节作用

研究了益生菌制剂对腹泻模型(Antibiotic-Associated Diarrhea,AAD)小鼠肠道菌群的调节作用。BALB/c小鼠随机分为6组,每组8只,灌胃给予氨苄青霉素(22.4 g/kg),建立小鼠腹泻模型,空白组给予等体积生理盐水。模型建立后,阳性组灌胃给予培菲康(8 g/kg)、益生菌制剂低、中、高剂量组(2.5×10^(6)、5×10^(6)、1×10^(7) CFU)给予复合益生菌制剂,模型组和空白组给予等体积生理盐水,连续14 d。观察益生菌制剂对小鼠体质量、稀便率、稀便级和腹泻指数的影响,测定小鼠IgA、IgG水平,肠道屏障功能相关基因表达水平以及肠道菌群组成。结果表明,与模型组相比三个剂量组在给予益生菌第14天时小鼠稀便率、稀便级和腹泻指数显著降低,IgA水平分别提高13.30%、20.25%、25.83%,IgG水平分别提高6.84%、19.81%、29.64%,TLR4基因表达水平下调16.88%、20.78%、40.91%,NF-κB基因表达水平下调24.91%、37.19%、55.79%,肠道双歧杆菌、乳杆菌数量明显增加,产气荚膜梭菌、肠球菌、肠杆菌数量明显减少。综上所述,益生菌制剂通过调节肠道菌群,调节免疫球蛋白水平,发挥改善AAD作用。

中草药添加剂对西门塔尔肉牛血清免疫、细胞因子、抗氧化指标及直肠菌群的影响

试验旨在研究饲粮中添加中草药添加剂对西门塔尔肉牛血清免疫、细胞因子、抗氧化指标及直肠菌群的影响。采用单因素随机区组试验设计,选取20头健康的12月龄平均体重为(268.80±4.95)kg的西门塔尔肉牛,随机分为对照组(CG组)和试验组(AG组),每组10个重复,每个重复1头肉牛。CG组饲喂基础饲粮,AG组在基础饲粮中额外添加100 g/(头·d)中草药添加剂。预试期5 d,正式试验期60 d。结果表明:与CG组相比,AG组西门塔尔肉牛血清免疫球蛋白A(IgA)和白细胞介素-6(IL-6)含量提高了12.70%和7.58%(P<0.05),血清总超氧化物歧化酶(T-SOD)活性提高了3.13%(P<0.05),丙二醛(MDA)含量降低了28.87%(P<0.05),总抗氧化能力(T-AOC)提高了1.39%(P>0.05)。AG组西门塔尔肉牛肠道菌群Shannon、Chao1和Ace指数比CG组分别提高了0.17%、1.51%和0.96%(P>0.05)。AG组西门塔尔肉牛肠道中拟杆菌门(Bacteroidetes)和疣微杆菌门(Verrucomicrobia)的相对丰度比CG组提高了6.50%和2.94%(P>0.05),厚壁菌门(Firmicutes)的相对丰度比CG组降低了5.94%(P>0.05);未分类拟杆菌属(unclassified_Bacteroidetes)的相对丰度高于CG组(P<0.05),居海事城球杆菌属(Phocaeicola)和另枝菌属(Alistipes)的相对丰度比CG组提高了8.33%和16.45%(P>0.05)。研究表明,中草药添加剂可以提高西门塔尔肉牛的免疫水平、抗氧化能力、肠道菌群丰度,促进肠道有益菌群的生长,增强机体消化纤维的能力。

不同粗料组成对泌乳中后期奶牛瘤胃菌群与瘤胃发酵参数的影响

本研究旨在探讨燕麦干草组合过瘤胃赖氨酸和蛋氨酸添加剂替代高质量苜蓿干草对奶牛瘤胃微生物菌群和原虫构成及其丰度、瘤胃发酵参数的影响,以降低奶牛养殖对苜蓿的依赖度,实现精准饲养和精细饲喂。选择45头健康的泌乳中后期荷斯坦奶牛,按照产奶量、胎次、泌乳天数相近的原则,分为3组,每组15头牛(每组15个重复,每个重复1头牛),分别饲喂三种不同粗料组成的TMR。试验1组以燕麦干草组合过瘤胃赖氨酸、蛋氨酸添加剂部分替代高质量苜蓿干草,试验2组为苜蓿干草组,试验3组为燕麦干草组,预饲期7 d,试验期56 d。结果表明:(1)从门水平分析,三个试验组奶牛瘤胃液中主要菌门为拟杆菌门、厚壁菌门和纤维杆菌门。苜蓿组奶牛瘤胃中厚壁菌门丰度显著优于燕麦组(P<0.05),过瘤胃氨基酸组与苜蓿组无显著差异(P>0.05);与苜蓿组相比,过瘤胃氨基酸组和燕麦组有提高拟杆菌门丰度的趋势。从属水平分析,普雷沃氏菌属的丰度最高,过瘤胃氨基酸组和燕麦组较苜蓿组有提高趋势,但未达显著水平(P>0.05);丁酸弧菌属丰度苜蓿组最高,显著高于燕麦组(P<0.05),过瘤胃氨基酸组与苜蓿组并无显著差异(P>0.05)。奶牛瘤胃原虫主要是纤毛亚门,各试验组差异不显著(P>0.05)。(2)三个试验组的奶牛瘤胃pH均在正常范围内。过瘤胃氨基酸组和苜蓿组的NH3-N浓度极显著优于燕麦组(P<0.01);MCP浓度苜蓿组最低,燕麦组极显著高于苜蓿组(P<0.01),过瘤胃氨基酸组较苜蓿组有升高的趋势。在TVFA、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸产量方面,过瘤胃氨基酸组相比苜蓿组和燕麦组表现出不同程度的优势,过瘤胃氨基酸组TVFA产量极显著优于苜蓿组和燕麦组(P<0.01),较苜蓿组和燕麦组分别增加52.71%和37.05%;过瘤胃氨基酸组的乙酸产量较苜蓿组和燕麦组分别增加52.32%和41.04%,达到极显著水平(P<0.01);丙酸产量,过瘤胃氨基酸组>燕麦组>苜蓿组,过瘤胃氨基酸组和燕麦组极显著高于苜蓿组(P<0.01),过瘤胃氨基酸组显著高于燕麦组(P<0.05);过瘤胃氨基酸组的丁酸产量显著高于苜蓿组和燕麦组(P<0.05);过瘤胃氨基酸组的戊酸产量极显著高于苜蓿组(P<0.01),与燕麦组差异显著(P<0.05)。在本试验条件下,综合评定认为,以燕麦干草组合赖氨酸、蛋氨酸添加剂替代部分高质量苜蓿干草的TMR日粮饲喂泌乳中后期奶牛,稳定了瘤胃菌群,保证了良好的瘤胃发酵,适当降低了干草质量,赖氨酸、蛋氨酸补充了蛋白质的不足,此低苜蓿日粮配方可以在生产中推广应用。

复杂环境下无人机集群运动一致性的群体熵度量

针对无人机集群在多障碍物或空间受限等复杂环境中协同飞行时无法实现群体自主的协同演化及适应环境、态势的变化,导致整个群体运动产生振荡、失控等一致性差的问题,提出一种无人机集群运动一致性的群体熵度量理论。通过建立群体运动行为稳定程度的熵度量函数,作为个体之间协同运动的适应度值指标,实现复杂环境下无人机集群运动一致性的自适应调节。最后进行仿真实验,相比传统无人机集群算法,引入群体熵度量的无人机运动集聚收敛速度提高30%,复杂环境中集群运动的熵值波动范围下降21.8%,有效证明群体熵度量对于无人机集群运动一致性的提高。

基于区块链的前向安全群签名方案

针对当前群签名算法的中心化问题和依赖于可信第三方的局限性,提出一种基于区块链的前向安全群签名方案。该方案通过智能合约替代传统的可信第三方角色,旨在解决单点故障和缺乏可信第三方的问题;提出一种群管理员代理签名机制,利用哈希值将原始签名存证于区块链以增强数据的不可篡改性和安全性;通过基础方案、加方案和乘方案设计安全时间为T=2^(k)的前向安全性群签名算法。理论分析和实验验证的结果表明,该方案提高了群签名的安全性和效率。该研究为解决群签名的中心化问题提供了新思路。